常用马达介绍

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一.常用馬達簡介
本部門使用馬達主要分為低精度馬達與高精度馬達
定速
電機種類 感應馬達
可逆馬達
特征 連續額定 /過轉30~40回轉
30分鐘額定 /過轉5~6回轉
低精度馬達
帶電磁制動馬 簡單定位控制 達
制動器
30分鐘額定 /過轉2~3回轉(單方向運行情況下) 過轉1~1.5回轉 /無保持力 /與定速電機搭配使用(限于水平運動)
此負載轉矩為減速機輸出軸的數值,因此需換算成馬達輸出軸的數值.
馬達輸出軸的必要轉矩TM=TL/(i ·ηG)=0.378/7.5×0.81=0.0622(N ·m)=62.2(mN ·m)
(減速機的傳動效率- ηG=0.81)
安全系數選2倍 62.2×2=124.4(mN ·m)
啟動轉矩為124.4mN ·m以上的馬達,根據K系列規格的挑選,
容器時,請使用容量與額定電壓與馬達附帶電容器相同規格,不能使用電解電容.
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2.1.AC普通馬達組件介紹
電容的接法: 三線:用萬用表測三根線之間電阻,阻值相同的兩組公共線接AC火線,另外兩根串聯電容,紅色
接零線時為正轉,白線接零線為反轉
四線:用萬用表測四根線之間的電阻,根據阻值可分得兩組線,每組取出一根并聯在一起接入 AC 火線,剩下兩根串聯電容,且將一根線接入AC零線
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內容
一、常用馬達介紹
二、低精度馬達介紹
2.1.馬達組件介紹 2.2.馬達簡單故障處理 2.3.馬達選型及使用
三、步進馬達介紹
3.1. 步進馬達組件介紹 3.2.步進馬達運行速度/運行量與脈沖的關系 3.3. 步進馬達的選型與使用
四、AC伺服馬達介紹
4.1. AC伺服馬達組件介紹 4.2. AC伺服馬達與步進馬達控制原理的主要區別 4.3. 10PG簡介
2.2.AC馬達常見問題Biblioteka Baidu
1. 裁切機料帶馬達不轉常見原因:
原因:料帶感應線與機台短路
處理:將短路處斷開
原因:馬達與負載沒有鎖緊
處理:將連軸器鎖緊
原因:馬達老化,保持力不夠,現象是馬達 處理:,更換馬達或者減速機
時轉時不轉
2. 可否將取下制動塊的可逆馬達當作普通感應馬達用?
為增進可逆馬達瞬時反向特性,除了更換感應馬達中的主線圈與輔線圈的線圈比之外, 在馬達后部又附加上簡單的制動機構,此外為了加大啟動轉矩,耿采用了較大容量的電容器, 因此,值單單取下制動機構指揮造成其保持力消失,并且使反向,特性減弱,更無法如感應馬達 般在其連續額定下使用.
3. 馬達外部溫度較高,是否會燒壞馬達?
馬達線圈部的溫度在120~130℃,馬達表面與其內部溫差在10~30℃,所以馬達界限溫 度在90~100℃.考慮刀壽命等問題時,請將馬達外殼溫度保持在90℃以下.
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2.3.AC普通馬達選型實例
以下為在滾珠螺杆機構的工作台上下方向使用帶電磁制動馬達時的選用例 需按以下要求規格來選用馬達:
四、 AC伺服馬達介紹 4.1. AC伺服馬達組件介紹
伺服馬達組件包括:伺服馬達+伺服馬達驅動器
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4.1. AC伺服馬達組件介紹
電器連接示意圖:
用PLC的Y0/Y1或者專用脈沖發生模塊(如10PG,1PG等)發出高速脈沖給伺服馬達驅動器,驅 動器將依據脈沖信號的頻率與數量來驅動步進馬達運轉,驅動器也根據PLC發出的控制信號對馬 達進行控制.
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二.AC普通馬達介紹 2.1.AC普通馬達組件介紹
1.電容:
電容的作用及注意事項: 當馬達為單項供電時,需要接電容.為了使感應馬達運轉,必須制造旋轉磁場,電容器的目
的在制造此旋轉磁場時產生相移電源的功效. 三相供電馬達從一開始便提供了不同相位的電源,因此不需要使用電容器 馬達附帶的電容器是經過選用過的,它可是馬達能發揮最佳的性能.使用非馬達附帶在電
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3.3. 步進馬達的選型實例
3)算出必要轉矩TM(N˙m) (1)算出負載轉矩TL(N˙m) 軸向負載F=FA+mg(sinα+μcosα) =0+40×9.807(sin0+0.05cos0)=19.6(N) 預負載=F/3=6.53(N) 負載轉矩TL=F˙PB/(2πη)+μ0˙F0˙PB/2π=0.0567(N˙m) (2)算出加速轉矩Ta(N˙m) Ⅰ. 算出全慣性慣量JL(kg˙m2) 滾珠螺杆的慣性慣量JB=(π/32) ˙ρ ˙LB ˙DB4=0.236×10-4(kg ˙ m2) 工作台+工作物的慣性慣量JT=m(PB/2π)2=2.28×10-4(kg ˙ m2) 全慣性慣量JL=JB+JT=0.236×10-4+2.28×10-4=2.52×10-4(kg ˙ m2) Ⅱ. 算出加速轉矩Ta(N ˙m) 加速轉矩Ta=(J0+JL) ×(π×0.72/180°) ×(f2-f1)/t1 =(628J0+0.158) (N ˙ m) =0.412 (N ˙ m)
五線: 調速馬達:青青或者青藍接調速器,剩下三根同上
剎車馬達:橙橙接剎車,剩下三根同上
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2.1.AC普通馬達組件介紹
2. 感應馬達/可逆馬達組件圖及組件:馬達+電容
3 帶電磁剎車定速馬達:馬達+電容 4 AC調速馬達:馬達+電容+調速器
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查表得i=7.5
2)計算必要轉矩
螺杆的軸向負載F=FA+mg(sinα+0.05cosα)=0+40 ×9.8.7(sin90°+0.05cos90°)=392(N)
滾珠螺杆預負載F0=F/3=131(N)
負載轉矩TL=F ×PB/(2πη)+μ0 ×F0 ×PB/2π
=392 ×5 × 10-3/(2π ×0.9)+0.3×131×5× 10-3/2π =0.378(N ·m)
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3.3. 步進馬達的選型實例
(3)算出必要轉矩TM(N˙m) TM=(TL+Ta) ×2=1256J0+0.429(N ˙ m)
馬達選用 AS66AA(型號) 405×10-7kg ˙ m2 (轉動慣量)
0.48N ˙ m(必要轉矩)
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常用馬達介紹
(教材自編)
NWInG NB
陶思揚 Rev. A 9/15’07
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前言
本課程的主要目的:讓學員了解常用馬達的使用,選型 及簡單故障排除 上課對象﹕治具開發工程師 上課時間﹕2H(含考試時間) 課程特色: 以理論知識說明為主,結合實際應用.
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2.3.AC普通馬達選型實例
1). 決定減速機減速比
減速機軸轉速:NG=V·60/P=(15±2) ×60/5=180±24(r/min)
因馬達(4極)在50HZ時的額定轉速為1200~1300r/min,所以減速機在減速比選擇范圍為
i=1200~1300/NG=5.9~8.3
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三、 步進馬達介紹 3.1. 步進馬達組件介紹
步進馬達組件包括:步進馬達+步進馬達驅動器 電器連接示意圖:
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3.1. 步進馬達組件介紹
用PLC的Y0/Y1或者專用脈沖發生模塊(如10PG,1PG等)發出高速脈沖給步進馬達驅動器,驅動 器將依據脈沖信號的頻率與數量來驅動步進馬達運轉,驅動器也根據PLC發出的控制信號對馬達 進行控制.
伺服馬達采用閉環控制方式,控制模式有:
控制器:輸出控制步進馬達運轉量與運轉速度的脈沖信號. 驅動器:依據脈沖信號來控制步進馬達運轉的驅動元件. 脈沖信號:是一種方狀的電氣信號,主要用來控制步進馬達的運轉量與運轉速度.
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3.2.步進馬達運行速度/運行量與脈沖的關系
1.運轉量與脈沖數的關系:
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馬達型號:4RK25GN-CWMJG
減速機型號:4GN7.5K
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2.3.AC普通馬達選型實例
3）確認負載轉矩 滾珠螺杆的慣性慣量JB=(π/32) ·ρ ·LB ·DB4
=(π/32) ×7.9×103×800×10-3×(20×10-3)4 =0.993×10-4(kg ·m2) 工作台+工作物的慣性慣量JM=m(A/2π)2 =40(5×10-3)2=0.253×10-4 (kg ·m2) 減速機輸出軸的全負載慣量 J=JB+JM=0.993×10-4+0.253×10-4 =1.246×10-4(kg ·m2) 減速比7.5的減速機4GN7.5K的容許負載慣性為0.31×10-4kg ·m2 JG=0.31×10-4×7.52 =17.44× 10-4(kg ·m2) 因J<JG,即負載慣性為容許值以下,故可以使用.轉矩已有一定寬余時,再確認無負載時轉速 (NM=1470r/min)的移動速度. V=NM ·PB/(60 ·i)=1470×5/(60×7.5)=16.3(mm/s) 以上確認結果均能滿足規格要求.
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3.2.步進馬達運行速度/運行量與脈沖的關系
1.運行速度與脈沖數的關系:
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3.3. 步進馬達的選型實例
決定驅動機機構: 工作台與工作物的總質量:m=40kg 滑動面的摩擦系數μ=0.05 滾珠螺杆的效率η=0.9 預壓螺帽的內部摩擦系數μ0=0.3 滾珠螺杆的軸徑DB=15mm 滾珠螺杆的全長LB=600mm 滾珠螺杆的材料ρFe=7.9×103kg/m3 滾珠螺杆的螺距PB=15mm 分辨率△l=0.03mm/step 移動量l=180mm 定位時間t0=0.8s
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3.3. 步進馬達的選型實例
1)算出必要分辨率 必要分辨率θs=360°× 要求分辨率(△l)/滾珠螺杆的螺距(PB)= 360°× 0.03/15=0.72°
2)決定運行模式 (1)算出工作脈沖數A=1次移動量(l)/滾珠螺杆的螺距(PB)× (360°/步進角(θS )) =180/15× (360°/0.72°)=6000(脈沖) (2)決定加減速時間t1(s) 加減速時間以定位時間的25%為適. 加減速時間t1=0.8 × 25%=0.2(s) (3)算出運行脈沖速度f2(HZ) 運行脈沖速度f2=(A-f1× t1)/(t0-t1)=(6000-0)/(0.8-0.2) =10000 (4)算出運行速度N(r/min) 運行速度=f2 ×(θs/360 )×60=10000 ×(0.72/360) ×60 =1200(r/min)
速度.定位控 制
AC調速馬達 無刷直流電機
高精度速度. 五相步進馬達 定位控制
高精度馬達 高精度.高速. AC伺服馬達 定位控制
速度范圍(MSS.W系列) 90~1400r/min(50HZ) 90~1600r/min(60HZ) 過轉0.5~1回轉
速度范圍(FBL II系列) 300~3000r/min 過轉0.5~3回轉 小型.高速 高解析度 : 500分割/回轉 1000分割/回轉 低速.高轉矩 保持力 小型.高功率 高響應性 高解析性: 8192分割/回轉(出廠設定) 最大65536分割/回轉 保持力
工作台+工作總質量m=40kg 工作台的移動速度V=15±2mm/s 外力FA=0N 滾珠螺杆的傾斜角度α=90° 滾珠螺杆的全長LB=800mm 滾珠螺杆的軸經DB=20mm 每1轉時滾珠螺杆的移動距離PB=5mm 滾珠螺杆的效率η =0.9 滾珠螺杆的材料ρ鐵=7.9x103kg/m3 預壓螺帽內部的摩擦系數µ 0=0.3 滑動面的摩擦系數µ =0.05 馬達電源 單相AC220V 50HZ 工作時間 :1天5小時間歇運行
控制器:輸出控制步進馬達運轉量與運轉速度的脈沖信號.
驅動器:依據脈沖信號來控制步進馬達運轉的驅動元件.
脈沖信號:是一種方狀的電氣信號,主要用來控制步進馬達的運轉量與運轉速度.
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4.2. AC伺服馬達與步進馬達的區別
1.控制模式區別 步進馬達采用開環控制,且只有位置控制模式.